随着我国高等级多车道公路建设的发展,特大断面大跨度隧道越来越多。但是,我国现行的公路隧道规范只提供了三车道和两车道隧道复合式衬砌的设计参数,目前,四车道公路隧道在设计和施工时一般是借鉴三车道公路隧道的设计理论和施工方法,以及已建相似工程的资料,由此可能造成支护不力等严重问题。本文通过理论研究、经验方法和数值分析等手段研究了隧道跨度对围岩支护需求的影响,主要工作包括以下几个方面的内容:①分析了隧道围岩受力特征受跨度的影响,通过理论分析及数值模拟重点研究了应力重分布情况随跨度的变化规律。并对支护压力随跨度的变化考虑深埋隧道和浅埋隧道两种情况分别进行了分析。②在综述国内外锚喷支护参数经验方法的基础上,总结了锚喷支护参数取值与跨度之间的关系,并提出了对现行技术规范的修正意见;在围岩分级的基础上,利用弹塑性有限元法研究了三种级别围岩中不同跨度隧道的锚喷支护效果。③以白鹤咀城市公路隧道为工程实例,通过监控量测和施工过程的数值模拟分析了隧道支护方案的合理性。验证了本文研究成果在实际工程中的可行性。④研究了同级围岩不同跨度隧道开挖方法的选择与跨度之间的关系,总结了适合四车道公路隧道的开挖方法。对大跨度隧道的设计与施工提出了合理的建议。本论文的研究成果对大跨度隧道的优化设计和安全施工提供了理论指导,对保证施工安全以及提高设计针对性方面具有重要的工程实践意义。